Maxime Zucca Inventaire des mares par lADN environnemental

Maxime Zucca Inventaire des mares par l’ADN environnemental : premier bilan de l’échantillonnage de 100 mares franciliennes

Pourquoi cette étude ? → Etude comparative pour l’inventaire de la Grenouille taureau sur 49 sites (PNRPL) - Inventaire classique : Prospection diurne & Ecoute nocturne - Inventaire ADNe : 3 prélèvements d’eau de 15 ml Inventaire classique : Détection sur 7 sites Inventaire ADNe : Détection sur 38 sites

Pourquoi cette étude ? ü Performance de l’ADNe

Pourquoi cette étude ? Extrait des statuts de Natureparif « L’association a pour la mise en place et la gestion d’un système d’observation sur les écosystème et leur évolution en terme de biodiversité, de ressources naturelles et géologiques (…) Dans ce but, elle crée, développe, gère et met à jour une base de données susceptible d’être intégrée aux différents systèmes d’informations géographiques régionaux. Elle peut également conduire des opérations d’expérimentations et d’inventaires (…)

La méthode Ø Etape 1 : échantillonnage • 20 prélèvements d’eau par mare • optimum : 1 tous les 20 m

Les faits : Persistance de l’ADNe en milieu aquatique Conditions contrôlées Conditions naturelles Dégradation plus rapide de l’ADN dans l’environnement → radiations UV, bactéries, etc. Rencontres batrachologiques de la Région Centre

La méthode Identification des espèces → e. DNA Metabarcoding Extraction ADN Base de références Amplification avec amorces universelles amphibien Séquençage NGS de l’ADN

Première étude en 2013 100 mares, 4 groupes taxonomiques

Le choix des 100 mares Ø Reflet répartition des habitats franciliens % idf % mares Ville Espaces agricoles et ouverts semi-naturels Forêts 21 19 56 52 23 29 Ø Potentiel d’accueil pour la biodiversité Ø Bien réparties dans la région Ø Données existantes Echantillonnages effectués entre le 29 avril et le 23 mai 2013

x ou il r he 1 eu Ec ur tiq ue 1 ol op in rh d an 1 Gr e op ur 'E e aq ua op os s Cr ae ol in vic d tte le Be nn e 2 Ar tre es 4 re Ga e d La pi n é us qu 5 ylv t s ul o 6 M t m tre sâ 8 Ra us in ot ul m ur ro ol gn pa m t s nd 12 Ca Ra go Nombre de mares Ø 11 espèces trouvées : Ra Les Mammifères Ø Mammifères détectés sur 27 mares Ø maximum : 4 espèces (1 mare) 11 10 7 5 3 2 1 1 0

Résultats : Les Amphibiens Ø 9 mares sans Amphibiens Ø moyenne : 2 espèces par mare Ø maximum : 5 espèces (4 mares) Ø Le plus fréquent : Crapaud commun (47 mares)

ite é br ar 2 am ca l d au ap Cr m 2 on ct ué on p te rte 5 Tr it dy lo ve e té 7 Pe te et in Ra r eu ch 9 ch e ta dr e an m 10 la co u se us ro é nc tu é 11 Sa ac e ille ou en yt Al Gr po n ito êt 15 Tr on cr 25 Tr it rte ile 35 ve ille ou en é lm un Nombre de mares 40 ag ille en ou Gr pa n ito Tr m m d co au ap 50 Gr Cr Résultats : les Amphibiens 47 45 38 33 30 23 20 14 6 2 1 0

am re un e ja nt re st ite é é br ar pe on al ve à eu r Tr it m ca l d au ap Cr on ct u on rte ve e té ch e te p te Tr it dy lo Pe et in Ra r eu se us ch co u ta dr e an m la nn So Sa ac e ro é é êt nc tu po ille ou en Al yt Gr n ito Tr rte ve ile ag ille é un lm on cr Tr it m pa n ille ou en Gr en ou Gr ito Tr m ud co pa Cr a Résultats : Les Amphibiens Comparaison avec les données historiques de 460 mares dans la BDD de la SNPN 70 60 50 40 30 Etude Spygen BDD SNPN 20 10 0

Les Amphibiens Ø 2 absents : Triton alpestre et Sonneur à ventre jaune ?

Inventaires Inventaire ADNe naturalistes Nb total Nom scientifique Nom commun Détection de sites Nb sites (%) Alytes obstetricans Bufo bufo Bufo calamita Hyla arborea Lissotriton helveticus Lissotriton vulgaris Pelodytes punctatus Alyte accoucheur Crapaud commun Crapaud calamite 4 80 1 20 5 11 79 14 0 N/A 0 Rainette verte 1 100 0 0 1 Triton palmé 11 79 8 57 14 Triton ponctué 9 75 7 58 12 1 50 2 9 90 6 60 10 4 100 0 0 4 15 88 10 59 17 3 75 4 5 63 3 38 8 2 100 2 5 100 0 0 5 Pelodyte ponctué Grenouille Pelophylax sp. verte Grenouille Rana temporaria rousse Grenouille Rana dalmatina agile Salamandra Salamandre salamandra tachetée Triturus cristatus Triton crêté Triturus Triton marbré marmoratus Triturus alpestris Triton alpestre Résultats : Les Amphibiens Contradictoire avec les résultats d’Ecosphère, montrant une détectabilité proche de 100% avec l’ADN environnemental. Les échantillons d’ADN reçus par Spygen contenaient moins d’ADN qu’en moyenne (T. Dejean, com. Pers) Peut-être lié à un problème de conservation probable dû au transports des échantillons

Résultats, les Amphibiens Mise en évidence du biais important du à la provenance des amorces Mise en évidence du risque lié à une mauvaise conservation des échantillons Plusieurs autres biais testés (sur la richesse spécifique des mares) - la prédominance d’une espèce masque-t-elle les signaux d’espèces peu fréquentes ? (cas du Crapaud commun) -Pas d’effet observateur -Pas de grand milieu plus riche qu’un autre -Pas d’effet date du prélèvement (étalés sur un mois)

Les résultats en Île-de-France : les Poissons

Les Poissons Ø 61 mares sans poissons Ø moyenne : 2 espèces par mare avec poissons Ø maximum : 7 espèces (1 mare) Ø Les plus communs : Carassins et Gardon (17 mares)

on n co gle m m Pe un rc e he Am sole il ou r b la nc Go uj on Pe rc he Ta nc he Br èm Bro ch e et co m m Po u iss ne on -c ha t Bo uv iè re Ab le An t gu Ch te ille ev ai e n ur op e é Lo èn ch ne e fra nc he Ep in oc he G Ge r nr émi e Le lle Tr u ui te cisc ar us cen -c ie l Va Ps ir eu do on ra sb or a e rp te Ro s 15 Ca rd Nombre de mares 16 Ga ss in ra Ca Les Poissons 15 14 13 12 11 10 8 8 7 6 6 4 2 6 6 5 4 3 3 2 2 1 1 1 1 0

Amphibiens - Poissons Ø Comparaison de la richesse en amphibiens 2. 5 2. 0 Richesse amphibiens 2 1. 9 1. 5 1 Pas d’impact de la présence de poissons toutes espèces confondues 0. 5 0 Sans (61 sites) Avec (39 sites)

Amphibiens – Poissons carnivores Ø Comparaison de la richesse en amphibiens 3. 0 2, 3 Richesse en amphibiens 2. 5 En présence de poissons carnivores, le nombre d’espèces d’amphibiens est plus de deux fois inférieur 2. 0 1. 5 1. 0 0. 5 0. 0 Avec (18 mares) Sans (21 mares) 20% des mares franciliennes sont défavorables à la présence d’amphibiens du fait de l’introduction de poissons prédateurs

Amphibiens – Poissons carnivores 14 12 10 8 6 4 Avec carnivores (n = 18) 2 Théorique si homogène ué é po n ito Tr on p al nc t m é br ar m on Tr it êt cr Tr it on Tr it ta dr e Sa la m an é e té ch e ag ille en ou Gr ille Gr en ou et in Ra ile se us ro ve te on p Pe lo dy te d au ap Cr rte ct ué ite ca l co u Al yt e ac d co au ap am eu ch m m ve ille Cr ou en Gr r un rte 0 Le Crapaud commun semble sélectionner les mares avec carnivores Publication des résultats prévue, en lien avec l’étude menée par ODONAT

Les Odonates Ø Pas de résultats complets pour l’instant ØComparaison méthodes • 15 mares • 2 passages (mi-juillet et mi-août) • identification : adultes, exuvies, larves Ø Attente de compléments tissus de références (OPIE)

Ordre Taxon Dasytes plumbeus Coleoptera Epuraea melanocephala Diptera 0 0 23 0 Ordre² 0 96, 8% 0 0 0 0 Bradysia amoena 92, 1% 0 0 0 0 Dolichopodinae 96, 7% 0 0 0 0 Dolichopus Gymnopternus blankaartensis Haematopota pluvialis 100, 0% 0 0 0 0 95, 2% 0 0 0 Hercostomus 98, 4% 0 0 0 Laphria sp. D 059 95, 1% 0 0 0 Tipula abdominalis Hemiptera 100, 0% Hydrobius fuscipes Pedicia albivitta Ptychoptera sp. ATB 2011 Tabanidae Ephemeropt era Best Identity WM 104 WM 105 (Max) 6 7 8 9 0 1 3 90, 2% 0 37 0 0 13 Lepidoptera Taxon Best Identity WM 1046 (Max) WM 1047 WM 1048 WM 1049 WM 1050 WM 1051 WM 1053 Argynnini 90, 6% 0 0 0 0 Choristoneur a longicellana 98, 5% 0 21 0 0 0 Larentiinae 90, 6% 0 0 0 11 0 0 0 Operophtera rectipostmed iana 95, 3% 0 0 0 1698 0 0 0 Panorpa 100, 0% 0 0 0 0 Aeshna 95, 2% 0 0 0 0 100, 0% 0 0 0 0 Aeshna mixta Aeshnidae 100, 0% 0 0 0 0 62 0 Anax 100, 0% 0 0 0 0 0 Anisoptera 100, 0% 0 0 0 0 Boyeria irene 100, 0% 0 0 0 0 Mecoptera 90, 3% 0 0 0 0 95, 2% 0 0 0 1557 0 Brachytron pratense 96, 7% 0 0 0 262 0 Chalcolestes viridis 100, 0% 0 109132 0 0 Cordulia 100, 0% 0 0 0 0 Cordulia aenea 100, 0% 0 0 0 178 Ladona depressa 95, 1% 0 0 0 0 Ephemera 100, 0% 0 0 0 3289 Ephemera orientalis 93, 2% 0 0 0 0 100, 0% 0 1672 0 0 0 Adelphocoris 98, 4% 0 0 0 0 Ladona fulva 100, 0% 0 5328 0 0 0 Amblytylus nasutus 100, 0% 0 0 11847 0 0 Lestidae 91, 9% 0 720 0 0 Corixa dentipes 96, 9% 0 0 0 0 Libellula 93, 1% 0 0 0 0 Corixidae 92, 2% 26 0 0 0 231 0 0 100, 0% 0 0 0 0 Gerrinae 98, 4% 198 0 299 0 87 0 0 Libellula quadrimacul ata Gerris 100, 0% 19667 0 23537 0 6433 0 0 Odonata 100, 0% 0 0 0 1228 Orthetrum 98, 3% 0 0 0 0 Glaenocorisa propinqua 96, 8% 0 0 0 0 Sympetrum 91, 5% 0 0 0 0 Sympetrum sanguineum 100, 0% 0 0 0 0 Sympetrum striolatum 100, 0% 0 0 0 0 Tettigonia viridissima 100, 0% 0 0 0 0 Notonecta 90, 6% 0 0 5891 0 0 Notonecta lutea 93, 7% 0 0 12 0 0 Orthotylus 98, 4% 0 0 0 243 0 0 0 Odonata Orthoptera

Les Odonates Premier échantillonnage : mai NO -> espèce d’un autre genre que Odonates O-> espèce d’Odonates T -> espèces totales Deuxième échantillonnage : juillet Echantillonnage beaucoup plus efficace en été pour les insectes !

2è étude en 2014 Phénologie de détection de l’ADNe d’amphibiens Sélection de 6 mares riches et comportant toutes les espèces d’amphibiens d’après les résultats de 2013 : -Prélèvement mi avril -Prélèvement mi mai -Prélèvement mi juin -Prélèvement mi juillet

2è étude en 2014 Phénologie de détection de l’ADNe d’amphibiens Alyte accoucheur Crapaud commun Crapaud calamite Pélodyte ponctué Rainette verte Grenouille agile Grenouille rousse Salamandre tachetée Triton alpestre Triton palmé Triton ponctué Triton crêté Triton marbré TOTAL espèces-sites Total sites de présence 2 4 1 1 3 4 5 1 2 3 6 3 4 1 40 Avril 0 4 1 1 1 2 5 1 2 3 6 2 4 1 33 Mai 2 3 1 1 3 4 5 1 2 3 6 2 4 1 38 Juin 2 1 1 1 2 3 5 0 0 3 5 2 4 1 30 Juillet 2 0 1 4 3 0 0 2 4 1 3 0 21 Et un record de 10 espèces en un seul prélèvement pour une mare en forêt de ferrières Publication prévue dans revue internationale avec Spygen

Quel avenir ? -Excellent outil pour détecter les espèces, sans biais lié à l’observateur très adapté pour suivre la présence d’espèces rares, patrimoniales, envahissantes, pour inventorier plusieurs groupes taxonomiques en une fois… -Pas de résultats quantitatifs, ni démographiques (sexe, âge…) méthode encore peu adaptée aux suivis d’évolutions de populations type STOC -Grosse attente pour certains groupes taxonomiques méconnus, possibilité de quantifier la qualité du réseau trophique d’une mare, par ex nécessité d’accroître la banque de gènes de référence -Coût équivalent à celui des inventaires classiques, résultats possiblement plus fiables (ex. 270 euros pour un inventaire ADNe amphibien)

Proposition Test eaux courantes lentiques Campagnol amphibie (+ autres mammifs) -Espèce protégée -Espèce déterminante SCAP -Espèce de cohérente TVB -Espèce menacée au niveau mondial Liens : Fête de la Nature / com. Rodonticides / SRCE /